希格斯玻色子是什么呢?

希格斯玻色子是什么呢?

希格斯玻色子是一种帮助传输产生希格斯场的质量的粒子，类似于光粒子——光子——传输电磁场的方式。希格斯场是一种力场，就像一个巨大的糖蜜容器遍布宇宙。大多数已知的通过它的粒子都会粘附在糖蜜上，减慢它们的速度，加重它们的重量。

我们会认不出这个世界。如果没有希格斯玻色子或类似的物质给物质的基本组成部分以质量，电子就会以光速移动。它们不会与质子或其他原子核形成原子。没有原子，就不会有化学反应，不会有分子，不会有我们所知的普通物质，也不会有生命的模板。

科学家们从20世纪90年代欧洲核子研究中心的LEP(大型电子-正电子对撞机)实验和21世纪初费米实验室的Tevatron实验开始，寻找希格斯玻色子(遵循玻色-爱因斯坦统计数据)已经有20多年了。数年的LEP和Tevatron数据确定了寻找希格斯粒子的工作。然后，在2012年CERN的大型强子对撞机(LHC)上，ATLAS和CMS两个实验报告了对希格斯粒子的观测。

像其他重粒子一样，希格斯玻色子会衰变成更轻的粒子，然后再衰变成更轻的粒子。这个过程可以遵循一定数量的路径，而且它更有可能通过某些路径而不是其他路径衰减。衰变路径也取决于粒子的质量。为了确定希格斯玻色子的质量，科学家们将他们观察到的粒子碰撞后的衰变路径与他们用计算机模拟的衰变路径进行了比较，并绘制出希格斯玻色子质量的可能范围。当他们观察到一条与他们预测的相似的衰变路径时，换句话说，当他们看到一条与之匹配的衰变路径时，他们就知道自己看到了希格斯玻色子。通过将在特定衰减路径中出现的所有较轻粒子的能量相加，科学家们计算出希格斯玻色子的质量约为1250亿电子伏特(GeV)，或约为氢原子质量的125倍。

经过进一步的分析，这种新粒子在2013年被确认为希格斯玻色子。来自40多个国家的约7000名科学家对这一发现做出了贡献。这一发现使得彼得·希格斯(Peter Higgs)和弗朗索瓦·恩格勒(Francois Englert)在2013年获得了诺贝尔物理学奖，他们在1964年首次提出了希格斯玻色子的存在。

关于希格斯玻色子，它如何与其他粒子相联系，它是否给中微子和暗物质带来质量，是否存在不止一种类型的希格斯玻色子，科学家们还有很多要了解的。虽然科学家们已经观测到一些预测的希格斯粒子衰变成其他粒子，但他们还没有观测到所有的希格斯粒子。2015年，大型强子对撞机以高出60%的能量开始了它的第二次运行，这将使ATLAS和CMS能够产生更多的希格斯玻色子用于研究，并为产生更多类型的希格斯玻色子开辟了可能性。